博世工程师采用基于模型的设计(Model-Based Design)来开发电动自行车的驱动系统,该系统是按照公司的功能安全标准完成的。
他们将驱动系统控制器分成两个部分:驱动控制器和电机控制器。
在Simulink中建模的驱动控制器,使用诸如骑手的节奏、施加在曲金宝app柄上的扭矩和自行车的速度等输入,来确定需要多少扭矩从电机来帮助骑手。
电机控制器,用Simulink和statflow建模金宝app®,工作在比驱动器控制器更高的时钟频率。它向电机发送信号以响应来自驱动控制器的扭矩命令。
博世的工程师在Simulink中为每个组件开发了一个工厂模型。金宝app驱动控制器工厂模型包括车手的质量和踏板行为,以及环境因素,如地面的坡度。电机控制器模型捕捉驱动系统的无刷直流电机的特性。
为了验证控制算法,该团队在Simulink中分别对驱动和电机控制器进行了闭环仿真。金宝app
对于实时测试,他们使用Simulink Coder™从驱动器控制模型生成代码,编译它,并将其部署到快速原型硬件。金宝app他们使用嵌入式编码器从电机控制模型生成代码®然后把它部署到微控制器上。
利用第二个快速原型单元,工程师们搭建了一个试验台,配备了用于踩自行车的驱动器和收集性能指标的传感器。他们通过在Simulink中对场景建模并使用Simulink Coder为测试硬件生成代码,为这种设置开发了测试套件。金宝app
在MATLAB中,该团队分析了仿真和测试结果,创建扭矩和速度图,以可视化关键性能特征。
博世工程师使用嵌入式编码器从驱动控制和电机控制模型生成微控制器的生产代码。